中國科學技術(shù)史-良-第4春秋戰(zhàn)國

1、1,第四章 科學技術(shù)體系的奠基,第一節(jié) 社會的發(fā)展和學術(shù)的發(fā)展第二節(jié) 科技名著第三節(jié) 冶金技術(shù)的發(fā)展第四節(jié) 農(nóng)業(yè)與水利的發(fā)展第五節(jié) 醫(yī)學理論和醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展,2,第一節(jié) 社會與學術(shù)的發(fā)展,由于鐵器的使用，社會經(jīng)濟獲得極大的發(fā)展，社會經(jīng)濟制度也開始由封建領主經(jīng)濟向地主經(jīng)濟轉(zhuǎn)化。作為上層建筑的調(diào)整作用，各國相繼進行變法運動。其中魏國變法最早，著名的人物是李悝，這標志著世族政治逐漸為官僚政治所代替。后來楚悼王任用魏國的吳

2、起進行變法，齊威王獎賞即墨大夫，韓昭候用申不害變法；變法措施使這些國家都得到很大的發(fā)展。,3,,變法最有效的是秦國，秦孝公時，商鞅主持的變法活動，這為秦國日益走向強大而鋪平了道路。這些變法活動和逐漸形成的法家學派，到戰(zhàn)國末，由韓非子總結(jié)之，形成了系統(tǒng)的法家學說。,,4,,春秋時期是一個“禮崩樂壞”的變化時期，出身較低層的貴族形成了一個“士”的階層，他們在政治和文化事務中發(fā)揮著越來越重要作用?？鬃蛹捌淙寮覍W派就是順應這種潮流而提出了新的學

3、說。,5,,在學術(shù)發(fā)展上，除了孔子創(chuàng)立的儒家學派，戰(zhàn)國初的墨子及墨家發(fā)揮了重要作用，他提出了尚賢、尚同、節(jié)用、節(jié)葬、非天、非命、天志、明鬼、兼愛和非攻等10種主張。,,6,,道家代表人物是老子和莊子。老子的事跡不詳，通常說他姓李名耳，字伯陽，謚聃，是楚國人，據(jù)說孔子曾向他請教禮制的問題。,,7,,莊子是宋國人。老莊創(chuàng)立的理論以“道”為核心。為此人們稱他們?yōu)榈兰?。道家的許多觀點同儒家是相反的，儒家主張有為，道家主張無為；儒家以義為價值規(guī)

4、范，道家強調(diào)個體價值和精神自由。,,8,一、天文學的發(fā)展,1、行星和恒星觀測及其數(shù)量化春秋戰(zhàn)國時期，各國都有一些著名的天文學家，例如，“魯有梓慎（活動年代前570~前540），晉有卜偃（活動年代約前675~前650），鄭有禆竃（即“灶”，約與孔丘同時），宋有子韋（曾于公元前480年答宋景公問），齊有甘德，楚有唐昧，趙有尹皋，魏有石申夫（亦名石申，后四位活動年代約公元前4世紀），皆掌著天文，各論圖驗”（《晉書·天文志》）。,9

5、,甘德,最有名的是甘德和石申，魏國的石申著有《天文》8卷，楚國的甘德著有《天文星占》8卷，后人合稱《甘石星經(jīng)》。其中記載了120顆恒星的黃經(jīng)度數(shù)和距北極星的度數(shù)。還記載了行星的運行。這是世界上最早的星表。,,10,,馬王堆漢墓出土的帛書《五星占》中，給出了從秦始皇元年（前246）到漢文帝三年（前177年）的70年間，木星、土星和金星的位置表與它們在一個會合周期的動態(tài)表。經(jīng)研究可知，這應與戰(zhàn)國時代的秦國所行用顓頊歷關(guān)于行星的知識有密切的關(guān)

6、系。這些數(shù)據(jù)是對三行星做了定量研究的基礎上給出的。其中金星會合周期為584.4日（比今測值小0.48日），土星會合周期為377日（比今測值小1.09日）。這表明戰(zhàn)國末的研究比甘石時代又有了進步。,11,,春秋時期，沿黃道帶和赤道帶，天文學家（或占星家）將臨近天區(qū)劃分為28個區(qū)域，稱為28個“宿”。曾侯乙墓中的一個漆箱蓋上繪有二十八宿的全部名稱，這是迄今所發(fā)現(xiàn)的包含完整的二十八宿星名的最早文字記載?！堕_元占經(jīng)》中還引載，甘石及巫咸三家

7、的中、外官（星座）的劃分法，說明除二十八宿之外對其它天區(qū)也作了區(qū)劃，指明各官的星數(shù)及相鄰官之間的相對位置。,12,,“石氏星表”是石氏學派在幾百年內(nèi)的觀測結(jié)果，它包括121顆恒星的赤道坐標值和黃道內(nèi)外度。石申對二十八宿距度（二十八宿星間的赤經(jīng)差）的測量，以及對別的恒星入宿度（恒星同所在宿距星的赤經(jīng)差）的測量，這是中國古代早期恒星定量觀測的重大成果。1977年，在安徽阜陽出土了一件漢文帝十五年（前165）的二十八宿圓盤，在盤上環(huán)周刻有二

8、十八宿名稱及其距度，并與《開元占經(jīng)》所載古距度數(shù)基本符合。,13,,春秋戰(zhàn)國時期，人們對異常的天象觀測也很重視，并留下了不少記錄。這些記錄中的日食記錄50次（《春秋》一書就載有37次），其中33次是可靠的。這些記載是世界上最完整的上古時期的日食記載，這么多的日食記錄在世界上是少有的。彗星也叫掃帚星，最早叫“孛”，戰(zhàn)國后叫“彗”，最早的記錄是周昭王十九年（公元前11世紀）“春，有星孛于紫微”（《竹書紀年》）。周期彗星中最著名的是哈雷彗星

9、（1682年被哈雷發(fā)現(xiàn)），但它的最早記錄是春秋魯文公十四年（公元前613）“秋七月，有星孛入于北斗?！睆那厥蓟势吣辏ㄇ?40）起，到宣統(tǒng)二年（1910），哈雷彗星共出現(xiàn)29次，我國古代均有詳盡的記錄。,14,,馬王堆三號漢墓就有彗星圖（載有29幅），呈現(xiàn)出各種不同的彗星的形態(tài)。這應該是楚國人匯集到的觀測彗星的結(jié)果。從這些圖中，可以看到彗尾的不同形態(tài)，并且注意到彗頭又可分為彗發(fā)和彗核的兩個部分，并且有不同類型。這種描繪注意到彗星形態(tài)的的各

10、種特征，同時也顯示出人們對彗星觀測的精細程度。,,15,,流星群的觀測和記載也卓有成績。最早的是《竹書紀年》里記載的夏朝末年的一次流星雨（公元前16世紀）：“帝癸（桀）十五年，夜中星隕如雨”?！豆騻鳌芬灿涊d了被認為是世界上天琴座流星雨的最早記錄：“莊公七年四月辛卯（公元前687年3月23日）星隕如雨”。此后，中國至少有180次流星雨記錄。《春秋》記載：“魯湣公十六年（公元前644）正月朔，隕石于宋，五?！边@是世界最早的隕星記錄。,1

11、6,,《尚書·夏書》記載夏代仲康日食是世界上最早的記錄。這些記錄中的第一次是“魯隱公三年二月己巳日有食之”。即公元前720年2月22日的日全食。一般來說，公認的文獻中最早的日食記錄是“十月之交，朔日辛卯，日有食之”（《詩·小雅·十月之交》）。 。這里，有月份、朔望、干支紀日，近人推算這次日食發(fā)生于周幽王六年（公元前776）舊歷十月初一，這是世界上最早的日食記錄?！对娊?jīng)·小雅》：“彼月而食，則維

12、其?！?。據(jù)推算，發(fā)生于周幽王六年（公元前776）的一次月偏食。,17,2．古四分歷,歷法的進步是春秋戰(zhàn)國時期天文學家研究的成就之一。春秋后期，產(chǎn)生了一種回歸年長度為365 1/4，且19年7閏月的歷法，即“古四分歷”?！肮潘姆謿v”的回歸年數(shù)值比真正回歸年長度只多11分鐘。春秋戰(zhàn)國時期，各諸候國流行六部歷法，即黃帝歷、顓頊歷、夏歷、殷歷、周歷、魯歷等。這6種歷法總稱為“古六歷”，它們都采用“古四分歷”的數(shù)據(jù) 。,,18,,戰(zhàn)國時期，為

13、了安排農(nóng)時，并且經(jīng)過長時間的發(fā)展，二十四節(jié)氣的劃分和安排已齊備了。人們將一年等分為24個時段，每個節(jié)氣約15．2天。這24個節(jié)氣在太陽視運動路線上有24個特殊位置。對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的指導或參考作用也是很明顯的。戰(zhàn)國的尸佼（公元前390-前330）說：“上下四方曰宇，往古來今曰宙?！保ā痘茨献?#183;原道》注）“天左舒而起牽牛（星的名稱），地右辟而起畢昴?！保ā妒?#183;君治》）屈原（公元前340-前278）的《天問》，從天體的起源

14、到宇宙的結(jié)構(gòu)提出一連串的懷疑。,19,二、“天人之分”和天地的依托的觀點,孔子主張無神論觀點，他說，“務民之義，敬鬼神而遠之”?？鬃幼约阂病安徽Z怪、力、亂、神”；他還清楚地認識到“未能事人，焉能事鬼”。荀子則更明確地提出，“天人之分”觀點，主張人在天地間是最貴的和有為的，“大天而思之，孰與物畜而制之！從天而頌之，孰與制天命而用之”。他反對迷信活動，“雩而雨，何也？曰，無何也，猶不雩而雨也。日月食而救之，天旱而雩，卜筮然后決大事，非以為

15、得求也，以文之也。故君子以為文，而百姓以為神。以為文則吉，以為神則兇也?！保ā短煺摗罚?20,,荀子說：“祭者，志意思慕之情也，忠信愛敬之至矣，禮節(jié)文貌之盛矣，茍非圣人，莫之能知也。圣人明知之，士君子安行之，官人以為守，百姓以成俗。其在君子，以為人道也；其在百姓，以為事鬼也”（《禮論》）。荀子認為，鬼神是沒有的，敬神事鬼只是“人道”之需，圣人知其奧妙。,,21,,老子從來不講上帝鬼神，而且他的“道”的中心是效法自然，即“人法地，地法天，

16、天法道，道法自然”（《道法經(jīng)》，第二十五章）。無神論思潮的興起對自然科學的影響是積極的，特別是這種非宗教傾向，使中國文化獨具特色，中國的人文主義傳統(tǒng)同科學發(fā)展相輔相成，促成中國封建社會的繁榮發(fā)展。天和地是自然存在的，但為什么都穩(wěn)定地處在固定的位置上呢？在戰(zhàn)國，引起了人們的爭論，因為這時的人已不滿足類似于傳說中的海龜馱地、四只鱉足撐著天的神話了。,22,,惠施，公元前318年，他作為魏使訪問楚國，當時“南方有倚人焉，曰黃繚，問天地所以

17、不墜不陷，風雨雷電之故。惠施不辭而應，不慮而對，徧為萬物說” （《莊子·天下》）。遺憾的是，惠施的“歷物說”未曾遺存下來。,,23,,大致有三種。1．水浮說 《管子·地數(shù)》中載道，“地之東西二萬八千里，南北二萬六千里，其出水者八千里，受水者八千里”。這是說，地是長方形的，浮在水上，沒水和露出者各一半。2．氣舉說 《素問·五行運大論》中載道，“帝曰：地之為下，否乎？歧伯曰：地為人之下，太虛之中者也。帝

18、曰：馮乎？歧伯曰；大氣舉之”。這說明，地處在空間中，即太虛之中；并且依賴大氣的舉力。,24,,3．運動說 《管子·侈靡》中載道：“天地不可留，故動，化故從新，是故得天者高而不崩”。這里說明了天地維持在空間中是由于其自身的運動，這有些運動不滅的味道。莊子做了進一步的發(fā)展，即“天其運乎？地其處乎？日月其爭于所乎？孰主張是？孰維綱是？孰居無事推而行是？意者其有機緘而不得已邪？意者其運動而不能自止邪！”（《莊子·天運》）莊

19、子問到，天是動？是靜？日月交替升落嗎？誰主宰、控制著它們，誰沒事來推動它們？莊子猜測，可能是由于存在有某種機制使它們不得不如此！可能是由于它們運動無法自止。莊子的思想是很有價值的。,25,,天是圓形的觀點也受到了考驗，曾參指出：“誠如天圓而地方，則是四角不揜也”（《大戴禮記·曾子·天圓》）。這就是說，天圓地方有一定的內(nèi)在矛盾。慎到的看法更明確些，他指出：“天體如彈丸，其勢斜倚”。（《慎子》）即天不是半圓而是整圓的?；?/p>

20、施則進一步提出，“南方無窮而有窮”，“我知天下之中央，燕之北、越之南是也”（《莊子·天下》）?；菔┑拿}表明，他初步認識到地是球形的。,26,三、宇宙觀,1．原子惠施認為，“至大無外，謂之大一；至小無內(nèi)，謂之小一?！?（《莊子·天下》）。這種觀點類似墨家的“端”。,,27,2．氣,氣的觀點是宋钘與尹文提出的新觀點，他們認為：“凡物之精，比則為生。下生五谷，上為列星，流于天地之間，謂之鬼神，藏于胸中，謂之圣人，是故名

21、氣?！保ā豆茏?#183;內(nèi)業(yè)》）后來，荀子做了進一步的發(fā)揮，他指出：“水火有氣而無生，草木有生而無知，禽獸有知而無義，人有氣有生有知亦且有義，故最為天下貴也?！保ā盾髯?#183;王制》）這里的氣是最基本的，但在構(gòu)成不同的物也具有質(zhì)的差異。這的確是一種非常超前的觀點，而且其歸納是很科學的。,28,,對于物質(zhì)是否可分，是否可以無限分割，人們也提出了兩種觀點?；菔┖湍业挠^點主張不能無限可分（非半弗zhuo），而莊子提到的一位“辯者”則認

22、為可以無限可分（“一尺之棰，日取其半，萬世不竭”（《莊子·天下》）。因此惠施主張，萬物皆由“小一”構(gòu)成，各種“小一”差別不大，即“萬物畢同畢異，”進而又提出“泛愛萬物，畢同一體”的觀念。,29,第二節(jié) 科技名著,一、《考工記》由于手工業(yè)制品的種類和數(shù)量越來越多，手工業(yè)者應當“審曲面勢，以飭五材，以辨民器”。專業(yè)上的分工，使當時的官府手工業(yè)至少有30個專門的生產(chǎn)部門，即“攻木之工七，攻金之工六，攻皮之工五，設色之工五，刮摩之

23、工五，搏埴之工二?！边@些工種已涉及到運輸工具、生產(chǎn)工具、兵器、樂器、陶器、玉器，皮革、練絲、染色和建筑等行業(yè)。而且每一項目還有更細的分工，如車輛的制作除“車人”外，還有專門造輪子的“輪人”，專門造車廂的“輿人”，專門造車轅的“辀人”，等等。,30,1.合金配比的認識,《考工記》中有6個著名的配方——“六齊”。這是世界上最早的合金配比規(guī)律的科學歸納。金有六齊，六分其金，而錫居其一，謂之鐘鼎之齊；五分其金，而錫居其一，謂之斧斤之齊；四分其

24、金，而錫居其一，謂之戈戟之齊；參分其金，而錫居其一，謂之大刃之齊；五分其金，而錫居其二，謂之削殺矢之齊；金錫半，謂之鑒燧之齊。,31,2．機械制造,《考工記》記述了非常完整的制車工藝和規(guī)范。它對車輪、車輿、車架和車轅的工藝都有論述，對車輪的制作都列出一整套技術(shù)要求和進行檢驗的方法，一共歸納為10個要點。例如，輪子必須要作的平正、正圓，各部分要均衡；同一輛車的兩個輪子必須等大、等重；輪子兩相對稱的輻條必須在一條直線上（相當于直徑）；車輪的

25、大小宜大些，但又要便于人的上下；車轂的長短需要依車輛的不同用途而定；輪子的輪軸必須選用堅實的木材；輪子的整體性要好，要堅固結(jié)實。對于輪子的工藝論述中還滲透著某些科學道理，它指出輪子轉(zhuǎn)得快，就必須使輪子與地面接觸的面要小，這就是為什么輪子要正圓的原因。接觸面要小的要求實際上已涉及到滾動摩擦的問題。,32,,先秦，在采礦時常用的機械有轆轤、桔槔和滑車；在軍事上，還有拋石機（石炮）。春秋末戰(zhàn)國初的魯班（公輸般，公元前507~？）是著名的工程

26、師，他發(fā)明了許多木工工具和攻城用的云梯，以及一些精巧的器械。上述的機械大都可見于《墨子》（《魯問》和《公輸》）?！犊脊び洝穼龡U、箭頭和尾羽都有一定比例要求，使箭在疾風中保持在一定的彈道中飛行，并且指出比例不當對飛行的影響。春秋末，人們已使用天平和砝碼，長沙的楚墓出土過類似器物?！赌?jīng)》：“衡，加重于其一旁，必垂，權(quán)，重相若也。相衡，則本短標長。兩加焉，重相若，則標必下。長、重者下，短、輕者上”。對杠桿平衡已經(jīng)有所認識，并且認識到，

27、（一般來說）長和重者下，短和輕者上；但對定量關(guān)系的認識要差一些。,33,3．鐘鼓磬的制作,據(jù)說，周代的樂器有70多種，《詩經(jīng)》中就有29種樂器的名字，可見當時文化生活之豐富。樂器按不同材料來分類，可分為8類，即“皆播之八音——金、石、土、革、絲、木、匏、竹”（《周禮·春官·大師》）。這8種樂器中，以皮革類的鼓和竹制的吹管樂器數(shù)量最多，品種也較豐富，這兩類占了總樂器數(shù)的一半。,34,,《考工記》中對鐘的不同形狀產(chǎn)生不

28、同的感覺做了記述，“大而短，則其聲疾而短聞”，“小而長，則其聲舒而遠聞”（《鳧氏》）。這種定性描述實際是對制作經(jīng)驗中所作的聲學上的總結(jié)，對指導鐘鼓形狀的調(diào)整有意義。,,35,,銅制的鐘類樂器發(fā)音很特殊，它的穿透力很強，音域?qū)拸V且音律標準，體現(xiàn)著當時音樂的時代特性和文化進步?！犊脊び洝穼︾姸嘤杏浭觯⑸婕暗接绊戠娐暤臈l件因素，即鐘的振動，鐘聲頻率高低，音品與鐘的厚薄、形狀、大小和合金成份有關(guān)。書中指出，“薄厚之所震動，清濁之所由出，侈（

29、鐘口大而中央?。m（鐘口小而中央大）之所由興，有說，鐘已（太）厚則石（聲不易發(fā)），已薄則播（散），侈則柞（咋咋然，聲大而易發(fā)出），弇則郁（聲郁滯而不易出），長甬（柄）則震（震得厲害）”。,36,,磬是中國獨有的樂器，《考工記》中提出磬體的厚薄與發(fā)聲高低的關(guān)系，以及調(diào)音的方法，即“已上，則摩其旁；巳下，則摩其耑”（《磬氏》）。這就是說，若磬體太厚，發(fā)音太高，就把磬石磨得薄一些，反之就要磨其端，使相對變厚些。,,37,4．練絲、染色和皮革加

30、工,《考工記》中記述了練絲方法，即把絲麻布帛放在楝木灰和蜃灰汁里浸漬，利用這種堿性溶液清除油垢和去掉絲麻物上殘余的膠質(zhì)，清水漂洗后用陽光曝曬漂白，晚間浸于井水中，利用井水溶解絲膠。如此反復數(shù)次，就完成了練絲，練絲之后即可染色。染色通常要多次浸染套色，把準備染色的絲麻毛紗或織物分幾次先后浸入溶有一種或幾種不同染料的容器內(nèi)，從而得到某一顏色的不同深度近似色或多種不同色彩。即“三入為纁，五入為緅，七入為緇”（《鐘氏》）。這是講，深紅（纁）色

31、要染三次；帶紅光的淺黑色（緅）則還要再放入黑色染料內(nèi)，多浸染二次；深黑色（緇）則要再多浸兩次。皮革加工的質(zhì)量如何鑒定，《鮑人》中有所討論，而其加工方法也有所討論。,38,5．城市和宮室的規(guī)劃設計,周代的城市與宮殿建筑有一定的規(guī)模，規(guī)劃設計已有了一定的準則。《考工記》就都城制度講到，“匠人營國，方九里，旁三門，國中九經(jīng)九緯，經(jīng)涂九軌，左祖右社，面朝后市”（《匠人》）。從春秋戰(zhàn)國的都城遺址來看，例如，山西晉國的侯馬、古晉城、北京燕下都和

32、河北趙國邯鄲的規(guī)劃方式與《考工記》的記載基本相同?！抖Y記》中記述的周代五門：皋門、應門、路門、庫門和雉門；三朝：大朝、外朝和內(nèi)寢。,39,,1978年，在河北平山縣出土有戰(zhàn)國時中山王【舋昔】墓，其中藏有一塊金銀錯兆域國銅版，版面大小為94cm×48cm。這是一幅為建筑中山王和王后陵墓群而繪制的總體規(guī)劃設計平面圖。該圖的比例約為1:500。這是迄今為止所能看到的最早的中國建筑群設計規(guī)劃圖。,,40,6．數(shù)學計算,《考工記》中有一

33、些數(shù)學計算方面的內(nèi)容，涉及分數(shù)、角度和標準量器容積的計算。例如，在造車造箭用到的分數(shù)概念，較為實用。制車和制磬時不同部位用到不同的角度，像矩=90°、宣=45°、欘=67°30′，柯=101°15′，磬折=151°52′30″（或135°）等。此外，對標準量器的確定，要通過一定的計算來確定其容積。,41,二、《墨經(jīng)》,墨家進行了作世界上第一個小孔成像實驗，初步作了解釋，這是對光

34、的直線傳播的第一次科學解釋。鏡向著太陽時可在焦點處“以艾承之則燃得火”。這始于周朝。墨子和他的學生曾對凹面鏡、凸面鏡和凸透鏡進行了研究，指出“中燧”的位置（接近于焦點處）?？脊虐l(fā)現(xiàn)，在戰(zhàn)國墓中有玻璃珠和琉璃珠之類的物品出土，說明當時可能確有原始的玻璃，用這種玻璃可加工成凸透鏡。,42,,《墨經(jīng)》：“荊（形）之大，其沈淺也，說在具（衡）”?！吧?，荊（形）之具（衡）也，則沈淺，非荊（形）淺也。若易五之一。”看來，墨家還未看到浮體沉浸水的

35、部分恰為物體所排開的液體，而排開液體的重量恰好等于浮力。這是浮力與浮體重力平衡，不是只與浸沒液體中浮體重力所平衡。從杠桿與浮力的研究看，墨家比阿基米德要早，但沒有阿基米德的研究完整和清楚。,43,,杠桿的研究,44,三、地學著作,1．《山海經(jīng)》形成于春秋末年到漢代初年，作者的活動范圍應以楚地為中心。《山海經(jīng)》分為山經(jīng)、海經(jīng)和大荒經(jīng)?！吧浇?jīng)”分東、西、南、北、中，共5篇，共記述了26列、447座山。對每一列山都注明方向和里程，都標

36、示每一山峰之間的相對位置?！吧浇?jīng)”以山脈為單位，分別描述了它們的位置、高度、形狀、谷穴、面積和陡峭程度。談到某些山脈時甚至還談及雨雪的多少和植被覆蓋的情況。談到某些水流要述及其發(fā)源和流向，以及季節(jié)性變化，潛流和伏流等。對鹽池、湖泊和井泉也有所描述。,45,,“海經(jīng)”中敘述了黃河、長江、淮河、遼河和珠江，以及它們流域內(nèi)的25條江河，這為后來《水經(jīng)》的撰寫奠定了基礎。因此，《山海經(jīng)》的確是開創(chuàng)了地理學的先河?！渡胶＝?jīng)》對礦產(chǎn)的記述也很多。

37、各種礦產(chǎn)達19類、92種，產(chǎn)地多達652處。從金屬礦來看，金屬共生現(xiàn)象較為普遍，其記載多與現(xiàn)代地質(zhì)工作的勘探結(jié)果吻合。從生物學角度看，書中記有277種動物和158種植物，并且還記載了“白變”現(xiàn)象，記有白色動物16種，如白虎、白狼、白蛇和白猿等。書中還對動植物藥有所記述，其中動物藥72種，植物藥50種和礦物藥7種，此外還記載了48種各類疾病。,46,2．《禹貢》,《禹貢》成書約在戰(zhàn)國時期，在地學知識和地學思想方面比《山海經(jīng)》有了較為顯著

38、的進步。它依據(jù)自然條件的河流、山脈和大海的自然分界劃分出九州：冀、兗、青、徐、揚、荊、豫、梁和雍?！渡胶＝?jīng)》只是按五方分區(qū)的原則，比較簡單，《禹貢》則顯示出自然區(qū)劃思想的萌芽。每個州都分別敘述了山脈、河流、藪澤、土壤、物產(chǎn)、交通、田賦、民族等情況。《禹貢》反映了各區(qū)不同的地理景觀和地帶性的特點，這種區(qū)域?qū)Ρ鹊姆椒ㄊ禽^為科學的。,47,,除了九州部分，還有專論山岳和河流的“導山”和“導水”兩部分內(nèi)容，它開創(chuàng)了中國古代地學分區(qū)域和分部門研

39、究的分類。“導山”的山系概念更明確，其中分列山脈都是由西向東，但西部集中，東部分散，正確地反映了我國西高東低，西部多高山和東部多平原的特點?！皩钡?條河流都介紹了水源、流向、流經(jīng)地、所納支流和河口等內(nèi)容，這是中國水文地理的先聲?！队碡暋肥侵袊鴼v史上出現(xiàn)較早、影響很大的自然地理考察著作，也是一部原始經(jīng)濟地理學著作，后世研究校釋《禹貢》的書是很多的。,48,3．《管子·地員》,《管子·地員》中還有許多關(guān)于植物學

40、的知識，它對各地土壤有很好的記述，這些土壤的性質(zhì)對植物生長至關(guān)重要，并且植物分布和土壤分布是相關(guān)的，這一結(jié)論是比較科學的?！兜貑T》中還在具體討論某個山地的情況時，隨著高度的不同，把山地分為“懸泉”、“【山復 山婁】”、“泉英”、“山之山豺”和“山之側(cè)”等五部分，它們的高度依次降低。由于高度不同，其溫度也不一樣，這種溫度的差異是構(gòu)成植物垂直分布現(xiàn)象的一個例子。《山海經(jīng)》和《禹貢》是區(qū)域地理著作，與《山海經(jīng)》和《禹貢》不同，《地員》則探

41、討了土地與植物關(guān)系的規(guī)律性的部門地理著作，因此，《地員》是中國最古老的有關(guān)生態(tài)植物學的著作。,49,第三節(jié) 冶金技術(shù)的發(fā)展,一、冶鐵術(shù)的發(fā)明和發(fā)展中國人發(fā)明的塊煉鐵是在2600年前，但是中國一開始就有所突破，僅在春秋戰(zhàn)國時期就取得了一些重大發(fā)明。實際上，中國的鐵器出現(xiàn)的還要早些，1973年在河北藁城臺西村出土了鐵刃青銅鉞，此外還發(fā)現(xiàn)十幾塊殘鐵渣，這說明商代用鐵不是偶然的。,50,,1977年北京平谷也發(fā)現(xiàn)了形制差不多的鐵刃銅鉞。刃

42、部是經(jīng)過鍛打的隕鐵薄片（也有人說是熟鐵），這表明了一定的鍛打水平。,,51,,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)最早的人工冶鐵器出土于江蘇六合程橋。這是兩個吳國墓葬中的鐵丸和鐵條，以及洛陽水泥廠出土的鐵斨和鐵镈，前者屬春秋晚期，后者屬春秋戰(zhàn)國之際。鐵條為塊煉鐵，其余均為生鐵器物。據(jù)文獻記載，周敬王七年（公元前513），晉國鑄造了鐵質(zhì)刑鼎，并把范宣子所作的刑書鑄在鼎上。這是春秋戰(zhàn)國時期的一項重大發(fā)明——生鐵冶鑄技術(shù)。從洛陽水泥廠出土的鐵斨和鐵镈還利用了鑄鐵柔化技

43、術(shù)，這也是春秋戰(zhàn)國時期另一項重大發(fā)明。這種技術(shù)是通過熱處理來脫碳，可使性脆易斷裂的生鐵變成具有一定韌性的鑄鐵。這項劃時代的發(fā)明使鐵器可在短時間內(nèi)取代了青銅用具。西方的類似技術(shù)比中國要晚2000年左右，即14世紀才出現(xiàn)。,52,,1925年，長沙楊家山的65號墓出土了一把鋼劍，屬春秋晚期，劍身長30.6cm，寬2~2.6cm，脊厚0.7cm，含碳0.5%。用放大鏡觀看劍身斷面可以看出反復鍛打的痕跡，多在7~9層。這是楚國人利用熟鐵鍛煉反復

44、滲碳制成的鋼，這一項技術(shù)也是春秋戰(zhàn)國時期的一項重大發(fā)明。由于鋼的制品比鐵更具有韌性、更鋒利，為手工業(yè)和軍隊提供更加精良的設備。,,53,,戰(zhàn)國時代，冶煉鐵的技術(shù)進步很快。1950年河南輝縣市發(fā)掘魏國墓，出土鐵制工具十幾種、90多件，其中鐵兵器80件；1953年，河北興隆縣壽王墳出土戰(zhàn)國的鐵范6種、87件。從這些鐵范看，相比早期的石范和陶范，前者難以加工，后者易壞，所以有時要采用鐵范。除了鑄鐵技術(shù)的發(fā)明（歐洲發(fā)明鑄鐵是1600年，晚200

45、0年），還有煉鋼、淬火、脫碳熱處理和多管鼓風等技術(shù)的采用。,54,,1）高溫鼓風技術(shù) 鐵的熔點高且還原溫度也高。春秋時有“橐”，公元前560年用于鼓風爐煉鐵?！秴窃酱呵铩分袇峭蹶H閭鑄“干將”和“莫邪”，“使童男童女需要三百人鼓橐裝炭”。《墨子》記載：一個爐子要用四個鼓風器。歐洲在17世紀之前，鼓風爐的送風管只有一個或兩個。18世紀，送風管才多起來，有8個或16個，但比中國晚了2000年。,55,,2）低溫煉鋼技術(shù) 春秋戰(zhàn)國時，吳越等

46、地發(fā)明了低溫煉鋼技術(shù)，即將生鐵連渣“炒”成熟鐵，再放在爐中加熱到1000度左右，經(jīng)過多次滲碳反復鍛打去渣，煉成鋼。這種煉鋼技術(shù)也是重要的成就之一。,56,,3）淬火技術(shù) 戰(zhàn)國時的淬火技術(shù)就已可以利用不同水的成份，如利用河南的“龍泉河”水煉成“龍泉劍”。這種用水做冷卻劑的技術(shù)較西方要先進，西方“大馬士革鋼”要用奴隸的身體作淬火冷卻劑。,57,,鐵制工具在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用，必然加速私田的開發(fā)和井田制的瓦解，促進以一家一戶為單位的個體生產(chǎn)，

47、為新的封建制的生產(chǎn)關(guān)系代替舊的奴隸制的生產(chǎn)關(guān)系創(chuàng)造了物質(zhì)條件。 在冶鐵技術(shù)發(fā)展的同時，由于與磁鐵礦的接觸，人們也積累了大量的磁性知識?！渡胶＝?jīng)》：“西流注于泑澤，其中多慈石”?！豆茏?#183;地數(shù)》：“上有慈石者，下有銅金”?！豆砉茸?#183;反應》：“慈石之取針”?！按仁¤F，如慈母招之?！惫?39年，《呂氏春秋·精通》：“慈石如鐵，或行之也?！贝盆F的指向性 “先王立司南以端朝夕”（《韓非子·

48、有度》）“鄭人之取玉也，載司南之車，為其不惑也?！保ā豆砉茸?#183;謀篇》）,58,二、冶銅技術(shù)和采礦找礦技術(shù),春秋戰(zhàn)國鑄造了銅鏡和銅幣。廣西一帶出土了許多銅鼓。在河南洛陽發(fā)掘出春秋戰(zhàn)國的大件青銅器，有些采用器身與附件分別鑄造（可能是鉛銅合金），而后再焊接成整體的工藝。,59,,從春秋中期至戰(zhàn)國時期為青銅器發(fā)展的第五階段。由于王室衰微，青銅器不以“禮制”為中心，諸候國銅器增多，特別是陪嫁的媵器漸增。青銅器的器形和花紋設計也大膽地突

49、破了商周的宗教神秘色彩，表現(xiàn)出強烈的地方色彩和清新氣息。這是中國青銅器發(fā)展進入第二個高潮。一般來說，這一時期的青銅器，就北方來說，諸國銅器多雄渾凝重，較為傳統(tǒng)，南方諸國銅器則多清新秀麗，多種藝術(shù)風格交織，構(gòu)成了多種動人的圖景。,60,,青銅的種類和造型有了很大變化，相應的技術(shù)也有所發(fā)展。鼎已采用部件分鑄和焊接方法，增加了蓋子。甗由上下合體，變?yōu)樯舷路骤T；豆有蓋，深腹；新出現(xiàn)的敦是體蓋合為球形。酒器和水器的式樣中，壺的變化最復雜，出現(xiàn)了圓

50、形、方形、扁形和匏形，銅鏡也開始流行了；此外還有實用的銅燈和帶鉤，戈和劍是越國匠人制造最精。,61,,春秋戰(zhàn)國時期青銅器花紋一改過去奔放的粗紋為工整的細紋，常規(guī)的是蟠螭紋，即兩條或更多的小蟠龍相互糾結(jié)在一起，連續(xù)反復穿插盤旋，具有華美繁縟的藝術(shù)效果。與之相配的還有幾何形紋、貝紋、垂葉紋和绹索紋，極具規(guī)律，且向圖案化方向發(fā)展，消除了神秘色彩。,62,,青銅冶鑄從較為單一的陶范鑄造轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合使用渾鑄、合鑄、錫焊、銅焊和紅銅鑲嵌等多種工藝。最

51、有代表性的是曾候乙編鐘，不管形制如何，都采用了渾鑄法。這是將多塊范、芯緊密套合，一次澆鑄而成。編鐘里最大的甬鐘用了七八十塊范和芯。整套編鐘多達64枚，鑄造的很精美，花紋細致清晰，富于立體感。由于鑄造的非常精確，每個鐘發(fā)出的兩個音律都很準確。銅鼓座上的龍群，由22個鑄件和14個接頭用鑄接和焊接聯(lián)結(jié)，并和座體接合在一起。,63,{爭論，周衛(wèi)榮},曾候乙墓中同時出土的還有“曾候尊盤”，此尊盤是商周以來銅器精中之精。它的結(jié)構(gòu)很復雜，并且沒有采用

52、傳統(tǒng)的分鑄和焊接方法，而是采用了失蠟法。這就是先將易熔的黃蠟制成蠟模，而后用細泥漿多次澆淋，并涂上耐火材料使之硬化，做成鑄型。再經(jīng)烘烤使黃蠟熔化流出，形成型腔；最后澆鑄銅汁成器。,,64,,今天的鑄造工藝中仍在使用失蠟法，如1940年，美國用失蠟法制作噴氣發(fā)動機葉片取得了巨大成功，20世紀50年代中期向全世界推廣。關(guān)于青銅冶煉的著名遺址還有湖北大冶銅綠山，出土了春秋早期煉爐（Φ0.6m，h1.5m），用高嶺土、紅色粘土、石英砂、火成巖

53、碎屑、鐵礦粉和鐵礦粒等耐火材料構(gòu)成。它的容積約0.3m3，一晝夜可處理礦石1.27T，產(chǎn)粗銅353kg，溫度可達1200℃，估計商代也有這樣的高爐，如此的技術(shù)與商周燦爛的青銅文化是相適應的。,65,寶劍成份,《吳越春秋》中多次提到春秋晚期的著名人物歐冶子、干將（及其妻子莫邪）和風胡子等人。歐冶子為越王允常鑄劍5把，其中3把名為“湛廬、磐郢、魚腸”。,66,,干將在莫邪攜助下鑄成名為“干將”和“莫邪”兩把雌雄劍。吳人制造“干將”和“莫邪

54、”已有3000年歷史了。這種寶劍一般都有“龜裂紋”（干將）或“水波紋”（莫邪）。 1974年在陜西臨潼秦始皇墓出土3把寶劍，整體烏亮，鋒利無比，尚能一次劃破十幾張報紙。,67,？,相傳，勾踐也有兩把寶劍（但后來不知去向），1965年，湖北江陵縣紀南城發(fā)掘楚墓，發(fā)現(xiàn)了這兩把劍（長55.6cm）。經(jīng)檢測為銅錫合金，由于比例合適，刃口磨的技術(shù)可同精密磨床加工的產(chǎn)品相比，而且【經(jīng)硫化處理，使用了鉻鹽氧法】。這種處理工藝，國外只是近幾十年才開始

55、應用，它要求只能有報紙的厚，精度要求極高?？梢娭袊菚r的冶煉水平之高。,,68,采礦技術(shù),《山海經(jīng)·五藏山經(jīng)》是我國最早的地質(zhì)地理學著作，記載了我國各地主要山脈、河流、礦產(chǎn)等，其中記載的礦產(chǎn)有70多種，金屬礦物的產(chǎn)地有170多處?！渡袝?#183;禹貢》記述了九州的各種土壤、礦產(chǎn)和動植物資源等。,69,,1965－1972年間，大冶礦區(qū)的發(fā)掘表明，在春秋戰(zhàn)國時期，人們已經(jīng)能十分準確地知道如何選擇何處礦藏最豐富的地區(qū)；怎樣選擇

56、含量最高的礦石。采掘時，人們采用了豎井、斜井、斜巷和平巷相結(jié)合的多段開掘方式。井深40m左右。戰(zhàn)國時，最深的豎井可達50米，井巷之間以榫接或塔接的井架支護；使用了轆轤等提升工具，同時能利用重力選礦，分析礦床品位，并以此確定巷道掘進方向；知道采用封閉廢井通道，利用井口氣壓的高低差形成自然通風，豎井、巷道的支護的問題，以及解決排水和照明等一系列技術(shù)問題。這說明春秋戰(zhàn)國時采礦技術(shù)水平是很高的。,70,,春秋戰(zhàn)國時期，在冶煉技術(shù)得到提高時，還

57、積累了豐富的找礦經(jīng)驗和采礦技術(shù)。在《管子·地數(shù)》中有這樣的記載，即“山上有赭者，其下有鐵；山上有鈆（鉛）者，其下有銀；上有丹砂者，其下有黃金（黃銅礦CuFeO2）；上有慈石者，其下有銅金。此山之見榮者也?！蔽闹械摹吧街姌s”就是礦苗的露頭。鐵礦表層高價氧化物是赭色，鉛和銀常共生，現(xiàn)代礦床學證實了這些。文中除了銅和鐵硫化物稱為黃金或銅金外，差不多都符合硫化礦床的礦物分布理論。書中所錄之經(jīng)驗，頗有見地。這些原則在戰(zhàn)國時就總結(jié)出來了

58、。,71,第四節(jié) 農(nóng)業(yè)與水利的發(fā)展,在春秋戰(zhàn)國的“百家爭鳴”的局面中產(chǎn)生了一個農(nóng)學研究的派別——“農(nóng)家”，農(nóng)學研究的代表作是《呂氏春秋》。中國古代農(nóng)業(yè)所取得的成就與其農(nóng)業(yè)科學技術(shù)發(fā)展有密切關(guān)系，但還有另一個因素，這就是水利工程技術(shù)科學的成長。,72,一、農(nóng)業(yè)和農(nóng)學的發(fā)展,春秋晚期，冶鑄技術(shù)發(fā)展很快，已能煉出白口生鐵，這種生鐵流動性好，易鑄成較為復雜的農(nóng)具。例如：五齒耙、凹字形鍤，一字形鍤、斧、V字形犁鏵、六角形鋤、鏟、钁和鐮等。這些鐵

59、制農(nóng)具不僅硬度高而且耐磨性能好，而且制作工藝簡單，成本低，利于推廣和普及，因此使得當時的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力得到迅速的提高。,73,,當時注意發(fā)展桑麻種植業(yè)，以及家畜養(yǎng)殖業(yè)。這種自給自足的小農(nóng)經(jīng)濟與當時新興的封建制度的建立是相適應的。因此，一些學者對此頗為贊賞?！鞍佼€之田，勿奪其時，數(shù)口之家，可以無饑食”，“五畝之宅，樹之以桑，五十者可以衣帛矣”，“雞豚狗彘之畜無失其時，七十者可以食田矣”（《孟子·梁惠王上》）。當時的農(nóng)業(yè)是以糧食作物生

60、產(chǎn)為主業(yè)，桑麻畜牧生產(chǎn)為副業(yè)，這種農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)對中國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。,74,1．《呂氏春秋》中的農(nóng)學思想,戰(zhàn)國時期，秦國的商鞅實施變法，為建立封建制度產(chǎn)生了深遠的歷史影響。如果我們追溯具有中國特征的封建制度的淵源，那么就會追溯到商鞅。商鞅變法的中心思想是發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，以富國強兵；為了提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的水平，他從嚴厲的——甚至是殘酷的——法制入手，這是他農(nóng)學構(gòu)架的一個特點。商鞅變法的結(jié)果是大大地促進了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的發(fā)展，這種重農(nóng)思想

61、使人們注意對農(nóng)業(yè)知識系統(tǒng)化和理論化，這在《呂氏春秋》一書中得到了具體的反映。,75,,《呂氏春秋》中的《上農(nóng)》、《任地》、《辯土》和《審時》（4篇）是中國現(xiàn)存最早的農(nóng)學論文。其中《上農(nóng)》講的是農(nóng)業(yè)理論和政策，并體現(xiàn)著重農(nóng)思想和獎勵農(nóng)桑的政策。其它三篇主要體現(xiàn)了下列4點。即：（1）作為生產(chǎn)力的首要因素是人，要實行精耕細作，應該中止粗放經(jīng)營，而耕作及時又是精耕細作的關(guān)鍵和取得高產(chǎn)的先決條件，產(chǎn)量與質(zhì)量并重。（2）栽培作物應該因地制宜，即

62、土地的具體條件決定作物的種類；但人應有所作為，創(chuàng)造好的土地條件，使土地適宜作物的生長和滿足人們需求。,76,,（3）注意地力的休養(yǎng)，以有效地利用土地資源；并且通過整地改善土壤，以取得禾、麥兩熟。作為農(nóng)學研究的成果，作者提出了土壤的作用，以及復種增產(chǎn)和輪作栽培的問題。（4）提出最早的“上田棄畝，下田棄甽”的畦種栽培法，這對漢代的代田法和區(qū)田法產(chǎn)生了積極的影響。《呂氏春秋十二紀》和《禮記·月令》中關(guān)于物候?qū)W的記載是世界最早的。

63、,77,2．《管子》中的農(nóng)學思想,《管子》一書中并非齊相管仲所著，而是稷下學派的論文集，因為書中的許多政治觀點和措施是管仲所提倡的，因此編書人就假托管子之名?！豆茏?#183;地員》中對土壤分類做了較為詳盡的論述，它將土地分為上中下3等、18類、90種。涉及到土壤分類原則和利用土地的法則?！兜貑T篇》對關(guān)中的土壤做了分類，就平原來說，分5種土壤和所適宜的植物。,78,,“瀆田悉徒”，瀆田就是關(guān)中大面積的灌溉田，它的土質(zhì)很肥沃，之所以肥沃

64、是由于從河中流下來的淤泥所補充（“悉徙”）。這種土質(zhì)是最上等的，對五谷都適宜（稱“土宜”）。“赤壚”是又疏歷、又堅強、又肥沃，是最上等的土質(zhì)，對五谷都適宜?！包S堂”是沙質(zhì)和虛脆的土質(zhì)，是下等的土，適宜黍類?！俺嘀病睘樽厣橙劳粒侵械韧临|(zhì)，適宜大菽和麥?！昂谥病睘楹谏劳?，是上等土質(zhì)，適宜稻麥。,79,,《管子》中講到：“水有大小，又有遠近。水之出于山而流入于海者命曰經(jīng)水。水別于他水，入于大水及海者命曰枝水。山之溝，一有水，一無水者，命

65、曰谷水。水之出于他水，溝流于大水及海者，命曰川水。出地而不流者，命曰淵水?！保ā抖鹊仄罚┻@里的分類和級別是“川水”—“經(jīng)水”—“枝水”—“谷水”。這種分類像土壤分類的體系：等—類—種，這種分類是有科學性的。,80,二、水利工程建設,水利工程一般可分三個方面，即灌溉工程，堤防工程和對河川的改造，許多工程往往是復合的。這里的重點是灌溉工程及其技術(shù)發(fā)展。最早的灌溉工程可追溯到西周的時代。這時利用河水灌溉，主要是簡單的自然挹（yì

66、，意舀）注，還談不上復雜的水利工程。這是第一個階段。第二階段是春秋戰(zhàn)國時期。,81,芍陂,芍陂是我國最早和最大的陂（bēi）塘蓄水工程，春秋中期（公元前6世紀末）楚國令尹孫叔敖主持修筑了芍陂，它位于安徽壽縣安豐城南，所以芍陂又稱安豐塘。這個工程的設計非常巧妙，很好地利用了當?shù)貣|西南三面較高而北面較低的地形特點。這是一個周圍120里的大水庫，引沘水（今淠河）與淝水（今東肥河）。對灌溉、防洪和航運都起過巨大作用，可灌田萬頃。,82,,戰(zhàn)國

67、時期，人們已積累較多的經(jīng)驗，掌握了一些技術(shù)，可以修建較大型的專門工程。這時工程的特點往往是復合利用，集漕運、防澇和灌溉綜合利用。因此，首先是為了交通運輸，其次是溉田之用。專門灌溉的工程體系都較小。,,83,漳水十二渠,從魏文候到魏襄王時期（公元前446-前296年），西門豹與史引主持了一個很大的水利工程——漳水渠（又稱漳水十二渠或西門渠）。在鄴（今河北磁縣和臨漳縣西南鄴鎮(zhèn)一帶）專修漳水十二渠，引漳水灌溉鄴的農(nóng)田。這是一個專門的灌溉工程。

68、它是有壩取水，并且是多渠口取水。漳水在臨漳縣東西兩面均有支流，東西支流相距不過40-50里，漳水渠就建在兩支流之間，工程分為兩個部分，即渠口（水門）和灌溉渠。漳水渠修建之后，渠水灌溉農(nóng)田不僅滿足水和無機質(zhì)的需求，而且增強了抗旱能力，改良了鹽堿田。,84,鄭國渠,戰(zhàn)國時期，韓國的著名水工鄭國幫助秦國于公元前246年設計開鑿了一水利工程，并命名為“鄭國渠”。鄭國渠主要是利用由高向下的地勢，如果從下向高處引流，當時還是做不到的！,,85,,

69、鄭國渠全長300余里，長度為漳水渠（20里長）的15倍。它是引涇水開渠灌溉渭北地區(qū)的大型水利工程。鄭國渠工程分為三部分：渠口，位于云陽縣西15里的仲山；干渠向東到瓠口約15-20里為導水路（也稱引水渠）。這是我國古代最長的人工灌溉渠道?？晒喔?80萬畝。供水輸水采取川澤結(jié)合和蓄水的措施，使水源得到保證。渠道選擇涇水流出群山進入渭北平原崍口的下游，這里河身狹窄，無須筑長壩；其次，這里河床平坦，使引入的河水流速變緩，部分粗沙沉積，可提高水